Продуктивность культур в зависимости от основной обработки почвы в условиях Красноярской лесостепи

Введение . Важнейшим условием разработки и успешного освоения научно обоснованной адаптивноландшафтной системы земледелия [8, 9, 11] в Красноярском крае является поиск и ускоренное внедрение усовершенствованных систем севооборотов [2, 4, 12, 13], структуры посевов и рациональной обработки почвы, направленной на сбережение энергетических и материальных ресурсов [6].

В связи с этим большой интерес представляет оценка возможности возделывания культур по минимальной и «нулевой» обработке почвы после различных предшественников в плане влияния обработки на урожайность культур и качество продукции [10], реакции почвы на воздействие различных орудий.

Цель исследований . Усовершенствовать технологию возделывания культур в полевом севообороте. Дать оценку ресурсного потенциала элементов технологии их экологической толерантности и устойчивости продуктивности культур.

Объекты и методы исследований . Полевой стационарный опыт был заложен в ОПХ «Минино» Емельяновского района. Объектами исследований служили посевы пшеницы, рапса, ячменя и овса. Посев культур проводился на следующих фонах: зяблевая вспашка + предпосевная культивация (контроль); осеннее дискование + предпосевная культивация; прямой посев сеялкой Джон-Дир. Уборка урожая зерновых производилась комбайном САМПО-500, рапса – кормоуборочным комбайном в фазу цветения. Культуры размещались на фоне применения 34 кг д.в./га азотно-магниевых удобрений [5] и без удобрений.

Закладка опытов и фенологические наблюдения в период вегетации растений проводились в соответствии с методиками Качинского (1963) [7], Доспехова (1985) [3]. Математическая обработка была проведена по методу дисперсионного анализа из пакета программ «Снедекор».

Предшественник – пшеница после картофеля. Почва стационара лаборатории севооборотов – чернозем обыкновенный среднемощный, среднесуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое 8,4 %. Предельная полевая влагоемкость (ППВ) метрового слоя почвы составляла 323 мм.

Сопутствующие наблюдения. Динамика влажности почвы и содержание элементов питания определялись перед уходом в зиму, после посева, в середине вегетации, после уборки культур. Применение гербицида Магнум на варианте без механической обработки почвы использовалось в фазу кущения зерновых.

Погодные условия вегетационного периода. Элементы погоды оценивались по данным метеостанции «Минино» [1]. Ее наблюдения полностью отражали погоду над стационаром. Осадков за май– сентябрь выпало 390 мм (табл. 1), это на 6 7% больше среднего многолетнего уровня (233 мм).

Таблица 1

Период		Осадки, мм			Температура, 0С
Месяц – декада		2011г.	2012 г.	2013 г.	2011г.	2012 г.	2013 г.
Май: сред. за месяц		44	20	55	11	10	8
Июнь	1 дек.	11	0	15	20	19	13
	2 дек.	1	18	2	21	22	20
	3 дек.	34	0	41	18	19	15
За месяц		46	18	58	20	20	16
Июль	1 дек.	44	60	23	16	20	17
	2 дек.	44	0	36	20	22	19
	3 дек.	36	2	53	15	19	19
За месяц		124	62	112	17	20	18
Август	1 дек.	24	14	51	17	14	18
	2 дек.	51	13	52	17	13	17
	3 дек.	21	31	30	13	13	15
За месяц		96	58	133	16	13	17
Сентябрь	1 дек.	-	-	-	14	11	12
	2 дек.			-	9	12	7
	3 дек.	-	-	-	3	10	5
За месяц		23	28	31	9	11	8

Погодные условия в период исследований

Результаты исследований и их обсуждение . Черноземы обыкновенные опытного поля соответствуют оптимальным параметрам сложения пахотного слоя (0,83–1,1 г/см³) [11].

Влажность слоя 0–50 см в фазу полных всходов пшеницы была равной на участках с различной обработкой (15,2–16,5 %). Сказался более ранний посев культур, так под пшеницей по сравнению с другими культурами и паровым полем влажность полуметрового слоя почвы составила 16 %, под ячменем – 17,4, под овсом – 18,2, в паровом поле – 21 %.

Запасы элементов питания . Определение содержание нитратного азота 1 октября (уход в зиму) показало, что колебания элемента по территории участка находятся в небольших пределах (6,2–8,7 мг/кг почвы). Присутствие нитратов наблюдается по всей метровой толще почвы и с глубиной содержание возрастает с 7,7 (слой 0–10 см) до 11 мг/кг в слое 90–100 см. К посеву культур по неудобренному фону на участках после вспашки содержание нитратов было заметно выше, в пределах 12,6–18,1 мг/кг. Внесение удобрений с помощью сеялки СЗ-3,6 повысило их содержание до 23–28 мг/кг почвы. Запасы подвижного фосфора находились в пределах 3–5 мг/100 г почвы (по Мачигину), калия – от 19 до 23 мг/100 г почвы.

Основное влияние способ обработки оказал на засоренность посевов. Традиционно более чистыми были посевы культур по вспаханной почве. Более засоренными коноплей и полынью были посевы после осеннего дискования и весеннего рыхления КТС-4.

В посевах всех культур по необработанной поверхности присутствовала пшеница, выросшая из падалицы. Посевы были засорены сорной растительностью в таком количестве, что применение гербицида Магнум оказалось малоэффективным. Осоты, полынь и конопля пострадали от действия гербицида очень незначительно.

Урожайность культур . Урожайность пшеницы ячменя и овса имеет значительные колебания в зависимости от способа обработки почвы, внесения удобрений. По уровню урожайности в зависимости от способа основной обработки почвы культуры распределились в таком порядке: урожайность пшеницы без удобрений составила 8,5; 10,3; 11,1 ц/га, ячменя без удобрений – 14,1; 20,0; 15,3, овса – 12,6; 32,4; 29,5 ц/га (табл. 2).

Минеральные удобрения повысили урожайность пшеницы в среднем по опыту на 3,7 ц/га, ячменя – на 4,4 ц/га, урожайность овса по удобренному фону и прямом посеве выросла до 36,7 ц/га.

Продуктивность севооборота по средней урожайности культур была более высокая при минимальной обработке почвы и составила 21 ц/га без удобрений, на фоне удобрений урожайность повысилась на 4,2 ц/га (до 25,2 ц/га).

Таблица 2

Технология	Без удобрений			Удобрено, N34
	Пшеница	Ячмень	Овес	Пшеница	Ячмень	Овес
Вспашка + культивация	11,1	15,3	29,5	14,7	19,4	33,5
Дискование + культивация	10,3	20,0	32,4	16,0	22,9	36,7
Прямой посев	8,5	14,1	12,6	10,4	20,2	25,1
НСР05	1,4	2,4	3,0	1,4	2,6	3,1

Урожайность культур, ц/га (ОПХ «Минино», 2013 г.)

Промежуточной культурой в севообороте является рапс. В этом поле он размещен по ряду причин. Во-первых, чтобы исключить засорение ячменя пшеницей, во-вторых, чтобы обезопасить ячмень от поражения корневой гнилью. Урожайность зеленой массы рапса находится в пределах 268,1 ц/га. Повышение урожайности зерновых во всех случаях происходит за счет увеличения количества зерна, а также повышения его массы.

Выводы

• 1.    Сложение пахотного слоя чернозема обыкновенного опытного поля соответствует оптимальным параметрам (0,83–1,1 г/см³).

• 2.    Дискование + предпосевная культивация создают более благоприятные условия для всех изучаемых культур; влажность слоя 0–50 см в фазу полных всходов пшеницы на участках с различной обработкой составляет 15,2–16,5 %.

• 3.    Содержание нитратного азота 1 октября (уход в зиму) показало, что колебания элемента по территории участка находятся в небольших пределах (6,2–8,7 мг/кг почвы). Присутствие нитратов наблюдается по всей метровой толще и с глубиной содержание возрастает с 7,7 (слой 0–10 см) до 11 мг/кг в слое 90–100 см.

• 4.    К посеву культур по неудобренному фону на участках после вспашки содержание нитратов было заметно выше, в пределах 12,6–18,1 мг/кг. Внесение удобрений с помощью сеялки СЗ-3,6 повысило их содержание до 23–28 мг/кг почвы.

• 5.    Запасы подвижного фосфора находились в пределах 3–5 мг/100 г почвы (по Мачигину), калия – от 19 до 23 мг/100 г почвы.

• 6.    Отмечено хорошее подавление сорняков на фоне отвальной обработки. В посевах культур по минимальной обработке засоренность возрастает в 3 раза. Прямой посев по необработанной стерне оправдывает освоение зернопаровых севооборотов с короткой ротацией, подкрепляя агротехнические приемы химическими прополками. В прошедшем году эффекта от обработки посевов гербицидом Магнум достигнуто не было.

• 7.    По уровню урожайности овес более продуктивен по сравнению с пшеницей и ячменем.

• 8.    Продуктивность севооборота наблюдалась при минимальной обработке почвы и повышалась на 4,2 ц/га на фоне удобрений.